Электролит палладирования

Электролит палладирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к гальванотехнике , а именно к выделению палладия из водных растворов, и может быть использовано для получения покрытий на деталях, применяемых в радиотехнике, электронной и вычислительной технике. Цель изобретения - повышение отражательной способности и микротвердости покрытия. Электролит в качестве палладийсодержащего соединения включает тетраамминпалладий (II) дихлорид водный 5,0-30.0 г/л (по металлу), а также содержит 1,3,6,8-тетрэа - затрицикло- (4.4,1,1 )додеканцинкхлорид 2,0-15,0 г/л, сульфат аммония 10,0-30.0 г/л. Электролит палладирования позволяет получать тонкослойные блестящие покрытия с высоким выходом по току. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 25 D 3/50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4768577/02 (22) 10.11.89 (46) 15.01.92. Бюл. М 2 (71) Московский институт тонкой химической технологии (72) Н,М, Синицын, Т.М. Буслаева, В.И. Ефанов, А.А. Делекторский и А.Е. Корнев (53) 621.357.8:669.234(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 572539, кл. С 25 0 3/50, 1973, Авторское свидетельство СССР

N 452626,,кл. С 25 0 3/50, 1971, (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ПАЛЛАДИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к гальванотехнике, а именно к выделению палладия из

Изобретение относится к составу электролита палладирования, который может быть использован для получения покрытий на деталях, применяемых в радиотехнике, электронной и вычислительной технике.

Известен электролит состава. г/л: палладий хлористый 10-30, мочевина 50-130. сульфат аммония 20 — 40. сахарин 0,3-0,8, 2,2-дипиридил 0,02-0,03. Процесс палладирования ведут при комнатной температуре в интервале рН = 6,0-8,0 и катодной плотности тока (D„) равной 0,5-1,5 А/дм . Выход по току колеблется в диапазоне 70 — 80%, При этом получают полублестящие покрытия, имеющие отражательную способность

73%.

Недостатками данного электролита являются низкая отражательная способность и выход по току. многокомпонентность данного электролита. Кроме того, в состав электролита входит токсичный 2,2-дипиридил, который в процессе электролиза частично разлагается, и от образующихся продуктов

„„Я „„1705417 А1 водных растворов, и может быть использовано для получения покрытий на деталях, применяемых в радиотехнике, электронной и вычислительной технике. Цель изобретения — повышение отражательной способности и микротвердости покрытия.

Электролит в качестве палладийсодержащего соединения включает тетраамминпалладий (li) дихлорид водный 5,0 — 30,0 г/л (по металлу), а также содержит 1,3,6,8-тетраа затрицикло (4,4,1,1 )додеканцинкхлорид

2,0-15,0 г/л, сульфат аммония 10,0-30,0 г/л.

Электролит палладирования позволяет получать тонкослойные блестящие покрытия с высоким выходом по току. 1 табл. отработанный электролит необходимо очищать. По укаэанным причинам следует соблюдать строгие меры безопасности при палладировании изделий, что приводит к удорожанию и усложнению процесса.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является электролит, содержащий следующие компоненты, г/л: палладий хлористый 18—

20, полиэтиленамин 50-60, хлорид аммония

20-30, сульфат аммония 20-30, уротропин

0,5 — 1,5. Палладирование ведут в интервале рН = 5 — 10,0 при комнатной температуре и катодной плотности тока 1-3 А/дм . Осадки получаются полублестящие (отражательная способность 76%). Выход по току составляет 65 . Подготовка электролита заключается в растворении полиэтиленамина, хлористого аммония и сульфата аммония в воде и последующем нагревании раствора до 50-60 С. В нагретый раствор вносят палладий в виде хлористой соли и уротропин, после чего электролит охлаждают до ком1705417 натной температуры и доводят его рН до требуемого значения добавлением соляной кислоты или водного раствора аммиака.

Недостатками данного электролита являются сравнительно низкая отражательная способность(767ь) и небольшой выход по току (65 /). Следует подчеркнуть, что многокомйонентность электролита и сложность его приготовления отрицательно влияют на качество покрытия за счет накопления неорганических и органических примесей, переходящих в раствор из исходных реагентов. Кроме того, при подогреве электролита до 50 — 60 С дихлорид палладия восстанавливается до металла уротропином, что требует дополнительной очистки от мелкодисперсного порошка и удорожает производство.

Цель изобретения — повышение отражательной способности и микротвердости палладиевого покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что электролит на основе палладийсодержащего соединения — тетраамминпалладий (tl) дихлорида водного (Рб(ИНз)4СЬ) Н20 530 г/л (в пересчете на металл) и сульфата аммония 10 — 30 г/л дополнительно содержит 1,3,6,8-тетраазотрицикло(4,4.1, )до1з, деканцинкхлорид (ТДЦХ) (СвН16М)22пС!2 в количестве 2.0-15.0 г/л.

Применение тетраамминпалладий (II) дихлорида (ТУ 6-09-05-1252-83) способствует повышению качества покрытия из-за отсутствия примесей других металлов— железа, меди, цинка, олова, кальция и др., обычно встречающихся в продажном препарате PdClz. Хорошая растворимость соединения в воде упрощает подготовку электролита к работе. Уменьшение содержания палладия в электролите менее 5,0 г/ri понижает отражательную способность покрытия и уменьшает выход по току зг счет падения концентрации разряжающихся ионов металла в прикатодном пространстве, Увеличение концентрации металла более 30 г/л приводит к образованию значительного количества молекулярного хлора над электролизной ванной, что представляет повышенную опасность для здоровья обслуживающего персонала.

Использование 1,3,6.8-тетрааэатрицикло(4,4,1,1, )додеканцинкхлорида (ТУ 6-0913-899-84) в составе электролита основано на образовании в прикатодном пространстве промежуточного комплекса палладия с указанным органическим реагентом, константа устойчивости которого превышает константу устойчивости тетраамминпалладий (11) дихлорида, что способствует увеличению катодной поляризации и соответственно образованию мелкодисперсного плотного покрытия с высокой отражательной способностью. При концентрации

ТДЦХ менее 2.0 г/л отражательная способность покрытия снижается и образуется полублестящее покрытие, а увеличение одержания этого реагента более 15,0 г/л сопровождается уменьшением его растворимости в приготовляемом электролите.

10 Электролиэ проводят в гальванической ванне с нерастворимым платиновым анодом при комнатной температуое. катодной плотности тока 0,04 — 2,0 А/дм и в интервале рН = 6,0-8,0. Процесс длится 1,5 ч.

15 Покрытия наносят на медные образцы прямоугольной формы размером 20х30х1.

Покрытия получаются блестящие с максимальной отражательной способностью

937ь, светло-серые, плотные, с микрокри20 сталлической структурой, Диффузии меди в палладиевые покрытия не обнаружено. Последующий отжиг образцов палладиевых покрытий в вакууме при 800 С показывает, что покрытия хорошо выдерживают темпе25 ратурную нагрузку; отслоений и трещин в них не наблюдается, Пример 1. В раствор, содержащий сульфат аммония в количестве 30,0 г/л,добавляют тетраамминпалладий (II) дихло30 рид водный из раствора 30,0 r РО/л (74,4 г вещества). Образуется раствор светло-лимонного цвета. Затем вносят белый кристаллический порошок ТДЦХ в количестве

2,0 г/л. Полученным электролитом заполня35 ют гальваническую ванну и опускают в нее электроды. Медные пластины, служащие катодом, на которые наносится покрытие, предварительно тщательно очищают от жировых, окисных и прочих загрязнений и про40 траливают составом, содержащим 420 г/л

НМОз, 550 г/л НгЗОа, 2 г/л МаС!. В электролит подают ток, катодная плотность Р» =

=0,04 А/дм, рН = 8,0. Выход по току 89 .

Получается блестящее покрытие с отража45 тельной способностью 90 и микротвердостью 350 кгlмм2, Пример 2. Готовят водный раствор сульфата аммония с концентрацией 10 г/л, В полученный раствор вносят тетрааммин50 палладий (II) дихлорид водный 5 г Pd/ë (12,4 r вещества). Раствор при этом приобретает бледно-желтую окраску, рН = 6,5. Затем в раствор добавляют 15,0 r порошка ТДЦХ.

В образующийся электролит, которым эа55 полняют гальваническую ванну, подают ток

Рк — -2,0 А/дм . Процесс длится 1,5ч. Выход по току 977ь, Получается блестящее покрытие палладия, хаоактеризующееся микротвердостью 360 кгlмм и отражательной способностью 937(».

1705417

Влияние состава электролита на качество покрытия

Составитель

Редактор М. Кобылянская Техред М,Моргентал Корректор С, Черни

Заказ 174 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Пример 3. В водном растворе сульфата аммония с концентрацией 25,0 г/л растворяют палладийсодержащее соединение — (Pd(NHgQCI2) НгО из расчета 10 г

Pd/л (24,8 г вещества). В раствор вносят

10,0 г/л ТДЦХ вЂ” образуется электролит с рН 7,0. Его подвергают электролизу. пропуская ток, имеющий О = 0,8 А/дм, в течег ние 1,5 ч. Выход по току 93, На катоде получается палладиевое покрытие с микротвердостью 365 кгlмм и отражательной способностью 91 .

Пример 4. В раствор сульфата аммония с концентрацией 20,0 г/л добавляют соединение палладия — тетраамминпалладий (II) дихлорид водный, считая, что его концентрация должна составить 3,0 г Pd/n (7,44 г вещества). Далее в раствор вносят

25.0 г/л ТДЦХ рН = 6,0. Электролиз ведут при Ок = 0,9 Aläì . Выход по току при этом составляет 67o Образующееся палладиевое покрытие имеет микротвердость порядка 300 кг/мм, а отражательную

2 способность 75 .

Пример 5. В водном растворе сульфата аммония, содержащем 10 г (NH4QSO4 в литре, растворяют тетраамминпалладий (II) дихлорид: 40 г Pd/л (99,2 г вещества) и

1,0 г ТДЦХ, Полученный раствор подвергают электролизу при D„= 0,9 Аlдм . Выход

2 по току 78 . Покрытие палладия имеет микротвердость 270 кг/мм, отражательную

2 способность 70 .

5 Перечисленные примеры суммированы в таблице.

Таким образом, благодаря предлагаемому изобретению увеличивается отражательная способность покрытия на 14 — 17 и

10 микротвердость на 150 кг/мм по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

15 Электролит палладирования, включающий палладийсодержащее соединение и сульфат аммония, отличающийся тем, что, с целью повышения отражательной способности и микротвердости покры20 тия, электролит дополнительно содержит

1,3,6,8-тетраазатрицикло(4,4.1,1 )додеканцинкхлорид, а в качестве палладийсодержащего соединения — тетраамминпалладий (I1) дихлорид при следующем

25 соотношении компонентов. г/л: тетраамминпалладий (1!) дихлорид водный 5 — 30 (в пересчете на металл), сульфат аммония 10—

30, 1,3,6,8-тетрааэатрицикло(4,4,1,1, )додеканцинкхлорид 2-15,